高2016级必修1第5章第4节能量之源----光与光合作用

1、 活细胞所需能量的最终来源：活细胞所需能量的最终来源：光能如何转化成化学能？光能如何转化成化学能？光能光能光合作用光合作用本节聚集：本节聚集：一、捕获光能的色素和结构一、捕获光能的色素和结构二、光合作用的原理和应用二、光合作用的原理和应用实验实验: :绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素与吸收光谱绿叶中色素与吸收光谱捕获光能的结构捕获光能的结构 叶绿体叶绿体光合作用的定义、光合作用的探究历程光合作用的定义、光合作用的探究历程光合作用的过程、光合作用原理的应用光合作用的过程、光合作用原理的应用化能合成作用化能合成作用 有些蔬菜大棚用有些蔬菜大棚用红色或蓝色的红色或蓝色的塑料薄膜

2、塑料薄膜代替普通塑料薄膜，代替普通塑料薄膜，有的温室内悬挂发有的温室内悬挂发红色或蓝色红色或蓝色的灯管的灯管, ,并且在白天也进行。并且在白天也进行。1.1.用这种方法有什么好处？用这种方法有什么好处？2.2.为什么是用红色或蓝色的呢？用绿色的可以吗？为什么是用红色或蓝色的呢？用绿色的可以吗？可以提高光合作用强度。可以提高光合作用强度。叶绿素吸收最多的是光谱中的蓝紫光和红光。叶绿素吸收最多的是光谱中的蓝紫光和红光。不能；因为叶绿素基本上不吸收绿光。不能；因为叶绿素基本上不吸收绿光。问题探讨：问题探讨：玉米玉米白化苗白化苗待种子中的养分耗尽就会死亡，待种子中的养分耗尽就会死亡，这是为何呢？这是为

3、何呢？因为白化苗因为白化苗不能进行光合作用不能进行光合作用。因为白化苗因为白化苗没有捕获光能的光合色素没有捕获光能的光合色素。那么绿叶中有哪些捕获光能的光合色素呢？那么绿叶中有哪些捕获光能的光合色素呢？无水乙醇无水乙醇一、捕获光能的色素和结构：一、捕获光能的色素和结构：1 1实验原理：实验原理：(1)(1)提取原理：提取原理：(2)(2)分离原理：分离原理： 色素能够溶解在有机溶剂中，因此可用色素能够溶解在有机溶剂中，因此可用_ 提取绿叶中的色素。提取绿叶中的色素。实验实验绿叶中色素的绿叶中色素的提取提取和和分离：分离： 不同的色素在不同的色素在 中的中的 不不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩

4、散得同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得_，溶解度，溶解度低的随层析液在滤纸条上的扩散得慢，因而可用层析液低的随层析液在滤纸条上的扩散得慢，因而可用层析液将不同的色素分离。将不同的色素分离。 层析液层析液溶解度溶解度快快2. 2. 实验流程实验流程：（1）（3）（2）菠菜的绿叶：新鲜浓绿（菠菜的绿叶：新鲜浓绿（叶绿素多，便于提取叶绿素多，便于提取）研磨充分研磨充分保护色素（叶绿素）保护色素（叶绿素）溶解并提取色素溶解并提取色素使层析液在滤纸上扩散速率快使层析液在滤纸上扩散速率快使色素扩散均匀使色素扩散均匀细齐直细齐直去除叶脉（去除叶脉（叶绿体少叶绿体少）防止挥发防止挥发不能用滤纸，要不能用滤纸

5、，要吸附色素，用单吸附色素，用单层尼龙布层尼龙布防止挥发防止挥发使色素带整齐、不重叠使色素带整齐、不重叠增加色素的量，使色素带清晰分明增加色素的量，使色素带清晰分明深绿色深绿色（95%95%的乙醇的乙醇+ +无水碳酸钠无水碳酸钠）（4）（5）方法：纸层析法方法：纸层析法石油醚、丙酮、苯石油醚、丙酮、苯色素溶解到层析液中导致层析失败色素溶解到层析液中导致层析失败防止层析液挥发防止层析液挥发排序、宽窄排序、宽窄（二）色素的种类（二）色素的种类最多最多溶解度最大溶解度最大最少最少溶解度最小溶解度最小色素色素种类种类色素色素颜色颜色色素色素含量含量溶解度溶解度扩散扩散速度速度橙黄色橙黄色黄色黄色蓝绿色

6、蓝绿色黄绿色黄绿色最多最多最少最少最高最高最快最快最慢最慢最低最低胡萝胡萝卜素卜素叶黄素叶黄素叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b考考你：考考你：请从上至下说出请从上至下说出4种色素种类和颜色种色素种类和颜色上上下下方法：纸层析法方法：纸层析法 分离色素分离色素实验结果分析：实验结果分析：（1）若色素滤液呈）若色素滤液呈淡绿色淡绿色这是为什么？这是为什么？（2）提取时将）提取时将无水乙醇换成等量蒸馏水无水乙醇换成等量蒸馏水色素滤色素滤液会是什么颜色？液会是什么颜色？绿叶不新鲜，色素含量少；绿叶不新鲜，色素含量少；未加二氧化硅，研磨不充分，导致色素未充分释放；未加二氧化硅，研磨不充分，导致色素未充分释放

7、；未加入碳酸钙，色素被破坏。未加入碳酸钙，色素被破坏。几乎无色，因为光合色素不溶于水，未被提取出来。几乎无色，因为光合色素不溶于水，未被提取出来。叶绿体中的光合色素是脂溶性色素，液泡中的花叶绿体中的光合色素是脂溶性色素，液泡中的花青素一般是水溶性色素。青素一般是水溶性色素。关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操作，关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操作，正确的是（正确的是（ ）A、使用定性滤纸过滤研磨液、使用定性滤纸过滤研磨液B、将干燥处理过的定性滤纸条用于层析、将干燥处理过的定性滤纸条用于层析C、在划出一条滤液细线后紧接着重复划线、在划出一条滤液细线后紧接着重复划线2-3次次D、研磨叶片时，用

8、体积分数为、研磨叶片时，用体积分数为70%的乙醇溶解的乙醇溶解色素色素反馈练习反馈练习B1 1、色素的吸收光谱、色素的吸收光谱叶绿素溶液叶绿素溶液叶绿素叶绿素主要主要吸收吸收红光红光和和蓝紫光蓝紫光类胡萝卜素类胡萝卜素主要主要吸收吸收蓝紫光蓝紫光类胡萝卜素溶液类胡萝卜素溶液（三）色素的吸收光谱：（三）色素的吸收光谱：叶绿素：叶绿素：主要主要吸收蓝紫光和红光吸收蓝紫光和红光类胡萝卜素：类胡萝卜素：主要主要吸收蓝紫光吸收蓝紫光叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱注：色素对其他光不是不吸收，是吸收的很少（注：色素对其他光不是不吸收，是吸收的很少（绿光绿光吸吸收最少）收最少）光合色

9、素吸收的是可见光光合色素吸收的是可见光（1）、为什么叶片成绿色？）、为什么叶片成绿色？ 提示：提示：因为叶绿素对绿光吸收最少，绿光被因为叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射回来，所以叶片才呈现绿色反射回来，所以叶片才呈现绿色。 （2）、温室或大棚种植蔬菜时，应选择什么颜色）、温室或大棚种植蔬菜时，应选择什么颜色的玻璃、塑料薄膜或补充光源？的玻璃、塑料薄膜或补充光源？绿色？红色？蓝绿色？红色？蓝紫色？白色？紫色？白色？（提示：有色玻璃、薄膜透过同色光提示：有色玻璃、薄膜透过同色光） 提示提示：应选择无色透明的塑料薄膜（或补充白应选择无色透明的塑料薄膜（或补充白光），可以透过所有光，色素获得总光能最多

10、。光），可以透过所有光，色素获得总光能最多。 温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶，进而影响叶绿素的合成。低温时，叶绿素分子易被破坏，而使叶子变绿素的合成。低温时，叶绿素分子易被破坏，而使叶子变黄（黄（秋天叶片变黄的原因秋天叶片变黄的原因 ）。）。3 3影响叶绿素合成的因素影响叶绿素合成的因素: :(1)光照：光照： 光是影响叶绿素合成的必要条件光是影响叶绿素合成的必要条件，植物在黑暗中不，植物在黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发黄。能合成叶绿素，因而叶片发黄。(2)矿质元素：矿质元素： 叶绿素中含叶绿素中含N、Mg等必需元素等必需元素，缺乏，缺乏

11、N、Mg将导致叶将导致叶绿素无法合成，叶变黄。另外，绿素无法合成，叶变黄。另外，Fe是叶绿素合成过程中是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分，缺某些酶的辅助成分，缺Fe也将导致叶绿素合成受阻，叶变也将导致叶绿素合成受阻，叶变黄。黄。(3)温度：温度：2 2、色素的功能：、色素的功能：吸收（捕获）、传递、转换光能吸收（捕获）、传递、转换光能狂狂K重点重点P422 2、 植物体内所含有的色素都参与光合作用吗？植物体内所含有的色素都参与光合作用吗？ 不一定。不一定。1 1、秋天叶片变红的原因？秋天叶片变红的原因？叶绿素因低温而分解，液泡中红色的花青素含量增加。叶绿素因低温而分解，液泡中红色的花青素含量增

12、加。捕获光能的色素存在于什么地方呢？捕获光能的色素存在于什么地方呢？叶绿体中色素都参与光合作用，液泡中色素不参与叶绿体中色素都参与光合作用，液泡中色素不参与光合作用。光合作用。1、分布：、分布：主要分布在绿色植物的主要分布在绿色植物的叶肉细胞叶肉细胞.其他：幼其他：幼嫩茎，果实等器官的一些细胞中，保卫细胞嫩茎，果实等器官的一些细胞中，保卫细胞2、形态：、形态：一般呈扁平的椭球形或球形一般呈扁平的椭球形或球形3、结构：、结构：由囊状结构的由囊状结构的_堆叠而成，吸收光能的堆叠而成，吸收光能的色素就在色素就在_上，还含有与光合作用上，还含有与光合作用光反应光反应有关的有关的_。少量少量DNA和和R

13、NA、含有与光含有与光合作用合作用暗反应暗反应有关的有关的_.（四）捕获光能的结构（四）捕获光能的结构-叶绿体：叶绿体：基粒基粒外膜外膜内膜内膜基质基质类囊体类囊体类囊体薄膜类囊体薄膜酶酶叶绿体的外膜、内膜、类囊体薄膜都叶绿体的外膜、内膜、类囊体薄膜都属于属于- 膜，基本支架都是膜，基本支架都是_。磷脂双分子层磷脂双分子层生物生物酶酶叶绿体的作用仅仅是捕获光能吗？叶绿体的作用仅仅是捕获光能吗？资料分析资料分析：叶绿体的功能：叶绿体的功能1好氧细菌向叶绿体好氧细菌向叶绿体被光束照被光束照射到射到的部位集中。的部位集中。好氧细菌分布在好氧细菌分布在叶绿体所有受叶绿体所有受光部位的周围光部位的周围。

14、氧是由叶绿体释放出来的，氧是由叶绿体释放出来的，_是光合作用的场所。是光合作用的场所。2结论：结论：叶绿体被光束照射到的部叶绿体被光束照射到的部位产生位产生_。结论：结论：现象：现象：现象：现象：没有没有空气空气黑暗黑暗 极极 细细 光光 束束 完完 全全 光光 照照18801880年：年：恩格尔曼恩格尔曼OO2 2叶绿体叶绿体 水绵是常见的水绵是常见的淡水藻类淡水藻类 每条水绵由许多个结构相每条水绵由许多个结构相同的同的长筒状细胞长筒状细胞连接而成。连接而成。 水绵很明显的特点是：水绵很明显的特点是：叶叶绿体呈带状绿体呈带状，螺旋螺旋排列在排列在细胞里。细胞里。 实验材料选择实验材料选择a

15、和和b _。水绵的优点是叶绿体大呈螺旋式水绵的优点是叶绿体大呈螺旋式_，便于观察；，便于观察；好氧细菌是可确定释放好氧细菌是可确定释放_的部位。的部位。没有空气的黑暗环境排除了没有空气的黑暗环境排除了 和和 干扰。干扰。用极细的光束照射，叶绿体上可分为用极细的光束照射，叶绿体上可分为 和光照和光照少的部位，相当于一组少的部位，相当于一组 实验，目的是判断光照与实验，目的是判断光照与叶绿体产生氧气的关系。叶绿体产生氧气的关系。临时装片暴露在光下的实验再次临时装片暴露在光下的实验再次 。水绵水绵好氧细菌好氧细菌带状带状氧气氧气氧气氧气光照光照光照多光照多对照对照验证实验结果验证实验结果思考：恩格尔

16、曼的实验方法有什么巧妙之处？思考：恩格尔曼的实验方法有什么巧妙之处？4 4、叶绿体的功能、叶绿体的功能 叶绿体叶绿体是进行光合作用的场所，它内部的巨大膜是进行光合作用的场所，它内部的巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能的表面上，不仅分布着许多吸收光能的色素分子色素分子，还有许多进行光合作用所必需的还有许多进行光合作用所必需的酶酶。狂狂K重点重点P43小聚焦小聚焦P44，12题题判断正误判断正误（1）用纸层析法提取菠菜绿叶中的色素（）用纸层析法提取菠菜绿叶中的色素（ ）（2） 叶绿体色素在层析液中的溶解度越高，在叶绿体色素在层析液中的溶解度越高，在滤纸上扩散就越慢（滤纸上扩散就越慢（ ）（3）类

17、胡萝卜素主要吸收红光和蓝紫光）类胡萝卜素主要吸收红光和蓝紫光 （ ）（4） 分离绿叶中色素的原理分离绿叶中色素的原理 是色素易溶于有机是色素易溶于有机溶剂无水乙醇（溶剂无水乙醇（ ）（5）加入碳酸钙的目的是保护色素（）加入碳酸钙的目的是保护色素（ ）（6）加入二氧化硅的目的是为了研磨充分（）加入二氧化硅的目的是为了研磨充分（ ）反馈练习反馈练习“植物的根是一张植物的根是一张嘴，植物生活和生嘴，植物生活和生长所需的一切物质，长所需的一切物质，都是通过根吸收了都是通过根吸收了土壤汁得到的。土壤汁得到的。”2400多年前多年前 Aristotle不足：未能通过实验去检验自己的理论。不足：未能通过实验

18、去检验自己的理论。1.1.亚里士多德亚里士多德的经验推测的经验推测（一）光合作用的探究历程（一）光合作用的探究历程二、光合作用的原理和应用二、光合作用的原理和应用结论结论：植物的物质积累不是来：植物的物质积累不是来自于土壤，而是完全来源于自于土壤，而是完全来源于_。开始时开始时5 5年后年后实验前后实验前后的差值的差值柳树的柳树的质量质量2.3kg2.3kg76.7kg76.7kg干土的干土的质量质量90.8kg90.8kg90.7kg90.7kg+74.4kg+74.4kg0.1 kg0.1 kg2 2、1818世纪中期世纪中期 海尔蒙特海尔蒙特柳苗栽培实验柳苗栽培实验水水真的有真的有“土壤

19、土壤 汁汁”吗？吗？ 直到直到18世纪中期，人们一直以为只世纪中期，人们一直以为只有有土壤土壤中的中的水分水分是植物建造自身的原料，是植物建造自身的原料，而没有考虑植物能否从而没有考虑植物能否从空气空气中得到什么。中得到什么。3 3、 17711771年年普普利斯特利利斯特利实验实验结论：结论：植物可以更新植物可以更新_。思考：思考：（1)1)、一组和二组的自变、一组和二组的自变量分别是什么？量分别是什么？(2)(2)、为什么有人重复实、为什么有人重复实验得到相反的结论？普验得到相反的结论？普利斯特利忽略了什么？利斯特利忽略了什么？都是有无植物都是有无植物忽略了光在植物更新空气忽略了光在植物更

20、新空气中的作用中的作用因为在黑暗环境下，植物因为在黑暗环境下，植物只进行呼吸作用产生只进行呼吸作用产生_._.CO2空气空气结论：结论：植物体只有在植物体只有在_下下且只有且只有_才能更才能更新污浊的空气。新污浊的空气。甲甲乙乙4 4、17791779年年英格豪斯英格豪斯实验实验思考：思考：本实验的自变量是什么本实验的自变量是什么? ?有无光照有无光照光光绿叶绿叶到到17851785年，发现了空气的组成，人们才明确绿叶在光下年，发现了空气的组成，人们才明确绿叶在光下放出的是放出的是_，吸收的是吸收的是_。光光能能化化学学能能储存在什储存在什么物质中？么物质中？德国德国梅耶梅耶5 5、18451

21、845年，德国科学家年，德国科学家梅耶梅耶根据根据能量转化与守恒定律指出，植物能量转化与守恒定律指出，植物在进行光合作用时，把在进行光合作用时，把光能光能转换转换成成_储存起来。储存起来。O O2 2COCO2 2化学能化学能一半曝光，一半遮光一半曝光，一半遮光在暗处放置几小的叶片在暗处放置几小的叶片6 6、18641864年，年，萨克斯萨克斯（德）实验（德）实验 光照光照碘蒸汽处理碘蒸汽处理结论结论：光合作用的产物除氧气外还有：光合作用的产物除氧气外还有_. 光合作用需要光合作用需要_.酒精脱色酒精脱色淀粉淀粉光照光照目的：形成对照目的：形成对照目的：避免叶片本身的目的：避免叶片本身的颜色对

22、实验结果的观察颜色对实验结果的观察带来干扰带来干扰暗处理暗处理目的：消耗掉叶目的：消耗掉叶片中的营养物质片中的营养物质7、1880年，年，恩格尔曼恩格尔曼的实验的实验 氧氧是由是由叶绿体叶绿体释放出来的，释放出来的， 叶绿体叶绿体是绿色植是绿色植物进行光合作用的场所。物进行光合作用的场所。 光合作用的原料有水和二氧化碳，光合作用光合作用的原料有水和二氧化碳，光合作用释放的氧气到底来自释放的氧气到底来自二氧化碳二氧化碳还是还是水水?8 8、19411941年美国年美国鲁宾和卡门鲁宾和卡门实验实验实验方法：实验方法：_结果分析：结果分析：A A为为_，_（有有 无）放射性；无）放射性； B B为为

23、_，_（有（有 无）无）放射性。放射性。实验结论：光合作用释放的氧气来自实验结论：光合作用释放的氧气来自_同位素标记法同位素标记法无无有有水水O O2 21818O O2 2第一组第一组第二组第二组光合作用产生的有机物又是怎样合成的呢？光合作用产生的有机物又是怎样合成的呢？研究方法：研究方法：_.同位素标记法同位素标记法碳的同位素：碳的同位素：14C9、20世纪世纪40年代美国科学家年代美国科学家卡尔文卡尔文实验：实验： 用用14CO2供小球藻进行光合作用，然后供小球藻进行光合作用，然后追踪检测其放射性，最终探明了追踪检测其放射性，最终探明了CO2中的碳中的碳在光合作用中转化成在光合作用中转化

24、成有机物有机物中碳的途径。中碳的途径。卡尔文循环卡尔文循环年年 代代科学家科学家结结 论论1818世纪世纪中期中期人们一直认为只有土壤中的人们一直认为只有土壤中的_是植物构建自身是植物构建自身的材料，而没有考虑到植物能否从空气中得到什么的材料，而没有考虑到植物能否从空气中得到什么? ?17711771年年普利斯特利普利斯特利植物可以植物可以 . .17791779年年英格豪斯英格豪斯只有在只有在 _只有只有 才可以更新空气才可以更新空气. .17851785年年绿叶在光下放出的气体是绿叶在光下放出的气体是_，吸收，吸收的是的是_._.18451845年年梅耶梅耶光合作用把光合作用把 转化成转化

25、成 . .18641864年年萨克斯萨克斯绿叶通过光合作用除了产生绿叶通过光合作用除了产生_外还外还有有 . .18801880年年恩格尔曼恩格尔曼光合作用光合作用 的场所是的场所是_._.19391939年年鲁宾和卡门鲁宾和卡门光合作用释放的氧气是来自光合作用释放的氧气是来自 . .194194 年年卡尔文卡尔文光合作用产生的有机物中的碳来自光合作用产生的有机物中的碳来自 . .更新空气更新空气光照下光照下绿叶绿叶光能光能化学能化学能淀粉淀粉水水CO2叶绿体叶绿体一、光合作用的探究历程一、光合作用的探究历程氧气氧气水分水分氧气氧气CO2总结总结技术手段：技术手段：_同位素标记法同位素标记法原

26、料：原料： CO2和和H20条件：条件： 光照光照场所：场所： 叶绿体叶绿体产物：产物： 淀粉（有机物）和淀粉（有机物）和O2 光合作用是指光合作用是指 通过通过 ，利，利用用 ，把，把 和和 转化成储存着转化成储存着能量的能量的_，并且释放出，并且释放出 的过程。的过程。请你用一句话来描述光合作用请你用一句话来描述光合作用(二二)、光合作用的概念、光合作用的概念(三三)、光合作用的总反应式、光合作用的总反应式光能光能叶绿体叶绿体CO2+H2O （CH2O）+O2绿色植物绿色植物叶绿体叶绿体光能光能二氧化碳二氧化碳水水有机物有机物氧气氧气6CO2+12H2O C6H12O6+6O2+6H2O光

27、能光能叶绿体叶绿体实质实质：合成有机物，储存能量：合成有机物，储存能量反馈练习反馈练习叶叶绿绿体体色色素素H2O叶叶绿绿体体色色素素ADP Pi酶酶ATP供氢供氢光反应光反应色色素素光光能能(四四)、光合作用的过程、光合作用的过程根据是否需要光能，分为根据是否需要光能，分为_和和_. 光反应光反应暗反应暗反应1 1、光反应、光反应（1 1）、场所：）、场所： 叶绿体的叶绿体的_（2 2）、物质变化：）、物质变化：（3 3）、能量变化：）、能量变化：（4 4）、条件：）、条件：类囊体薄膜类囊体薄膜水的光解：水的光解：供能供能ATPATP的形成：的形成：H2O H + O2光光+Pi + 光能光能

28、ATP酶酶ADP光能转变成光能转变成ATPATP中活跃的中活跃的_化学能化学能光、色素、酶（光、色素、酶（色素吸收光能不需要色素吸收光能不需要）O2H水在光下光解水在光下光解HADP Pi酶酶ATP2C3多种酶参多种酶参加催化加催化供氢供氢供能供能还还原原（CH2O）暗反应暗反应CO2C5酶酶2 2、暗反应、暗反应（1 1）、场所：）、场所： 叶绿体的叶绿体的_（2 2）、物质变化：）、物质变化：（3 3）、能量变化：）、能量变化：（4 4）、条件：）、条件：基质基质C0C02 2的固定：的固定：C C3 3的还原：的还原：ATPATP中活跃的化学能转变成有机物中活跃的化学能转变成有机物中稳定

29、的中稳定的_化学能化学能不需要光、酶、不需要光、酶、H H 、ATPATPCO2 + C5 2C3酶酶2C3 + H (CH2O) + C5 + H2O酶酶ATPATP叶叶绿绿体体色色素素H2O叶叶绿绿体体色色素素O2HADP Pi酶酶ATP2C3多种酶参多种酶参加催化加催化供氢供氢供能供能还还原原（CH2O）暗反应暗反应光反应光反应CO2C5固固定定色色素素光光能能3、光反应和暗反应的联系：、光反应和暗反应的联系：光反应为暗反应提供光反应为暗反应提供_和和_，而暗反应为光反应提供，而暗反应为光反应提供_和和_作为合成作为合成ATPATP的原料，相互促进、的原料，相互促进、_。HHATPATP

30、水的光解水的光解ADPADPPiPi 思考思考：深夜还能进行暗反应吗？：深夜还能进行暗反应吗？不能，因为没有光反应提供的不能，因为没有光反应提供的HH和和ATP还原还原C3。同时进行同时进行特别提醒：特别提醒：光合作用产生的光合作用产生的ATP只能用于暗反应，不能用于其它生命只能用于暗反应，不能用于其它生命活动活动。呼吸作用产生的。呼吸作用产生的ATP不能用于暗反应。不能用于暗反应。元素的转移途径元素的转移途径光合作用光合作用的实质的实质能量转化：能量转化：物质转化：物质转化：把简单的把简单的无机物无机物转变为复杂转变为复杂的的有机物有机物把把光能光能转变成储存在有机转变成储存在有机物中的物中

31、的化学能化学能合成有机物，储存能量合成有机物，储存能量光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段进行进行部位部位条件条件物质物质变化变化能量能量变化变化速度速度联系联系光反应为暗反应提供光反应为暗反应提供_和和_暗反应为光反应提供暗反应为光反应提供_和和_叶绿体类囊体薄膜上叶绿体类囊体薄膜上 叶绿体基质中叶绿体基质中光、光、色素和酶色素和酶不需光不需光、多种酶、多种酶、ATPATP、HHHHADPADP水的光解水的光解 H2O H+O2ATP的合成的合成ADP+Pi+能量能量 ATP光光 酶酶 CO2的固定的固定CO2+C5 2C3 C3的还原的还原 2C3 (CH2O)+ C5+ H2O 酶酶

32、 酶酶ATP H4、光反应阶段和暗反应阶段的比较、光反应阶段和暗反应阶段的比较ATPATP中活中活 跃化学能跃化学能光光能能ATPATP中活中活 跃化学能跃化学能有机物中稳有机物中稳定化学能定化学能快快慢慢ATPATPPiPi特别提醒：特别提醒：相同光照时间相同光照时间内，内，光照和黑暗短时间间隔处光照和黑暗短时间间隔处理理比比一直光照一直光照有机物积累有机物积累多多。因为光照和黑。因为光照和黑暗间隔处理暗间隔处理HH、ATPATP基本不积累，利用充基本不积累，利用充分，但一直光照会造成分，但一直光照会造成HH、ATPATP的积累，的积累，利用不充分。利用不充分。1 1、对某植物作如下处理：（

33、甲）持续光照、对某植物作如下处理：（甲）持续光照20min20min，（乙），（乙）先光照先光照5s5s后再黑暗处理后再黑暗处理5s5s，连续交替，连续交替40min40min若其他条若其他条件不变，则在甲、乙两种情况下植物光合作用所制造的件不变，则在甲、乙两种情况下植物光合作用所制造的O O2 2和合成的有机物总量符合下列哪项（）和合成的有机物总量符合下列哪项（）A AO O2 2：甲乙，有机物，甲：甲乙，有机物，甲= =乙乙B BO O2 2：甲：甲= =乙，有机物，甲乙，有机物，甲= =乙乙C CO O2 2：甲乙，有机物，甲：甲乙，有机物，甲= =乙乙D DO O2 2：甲：甲= =乙

34、，有机物，甲乙乙，有机物，甲乙反馈练习反馈练习D2 2、下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。下、下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。下列叙述正确的是（列叙述正确的是（ ）A.A.过程只在线粒体中进行，过程只在叶绿体中过程只在线粒体中进行，过程只在叶绿体中进行进行B.B.过程产生的能量全部储存在过程产生的能量全部储存在ATPATP中中C.C.过程产生的（过程产生的（CHCH2 2O O）中的氧全部来自）中的氧全部来自H H2 2O OD.D.过程和中均能产生过程和中均能产生H H，二者还原的物质，二者还原的物质不同不同D3 3、下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：、下图是光合作用过

35、程图解，请分析后回答下列问题：图中图中A A是是_,B_,B是是_,_,它来自于它来自于_的分解。的分解。图中图中C C是是_，它被传递到叶绿体的，它被传递到叶绿体的_部位，用部位，用于于_。图中图中D D是是_，在叶绿体中合成，在叶绿体中合成D D所需的能量来自所需的能量来自_图中图中G_,FG_,F是是_,J_,J是是_图中的图中的H H表示表示_， H H为为I I提供提供_光光H2OBACDE+PiFGCO2JHI2水水HH基质基质还原还原C C3 3ATPATP光能光能光反应光反应HH和和ATPATP色素色素C C5 5C C3 3（CH2O）或）或糖类糖类 （1）请分析光照下的植物

36、突然减弱（或增强）请分析光照下的植物突然减弱（或增强）光光照照后（后（COCO2供应不变供应不变），），短时间短时间内其体内的内其体内的C C5 5化合物和化合物和C C3 3化合物的含量如何变化？化合物的含量如何变化？减弱减弱光照光照光反应光反应减弱减弱H ATPC C3 3还原还原减弱减弱C3C5（CH2O）5、光照和、光照和CO2浓度变化对光合作用物质含量变化的影响：浓度变化对光合作用物质含量变化的影响：酶酶2C3多种酶参多种酶参加催化加催化 供氢供氢HADP PiATP供能供能还还原原（CH2O）CO2C5酶酶COCO2 2固定固定不变不变 （2）请分析光照下的植物突然减少或增加请分析

37、光照下的植物突然减少或增加COCO2 2的供的供应后（应后（光照不变光照不变），），短时间短时间内其体内的内其体内的C C5 5化合物和化合物和C C3 3化合化合物的含量如何变化？物的含量如何变化？CO2 COCO2 2固定固定减弱减弱C3C55、光照和、光照和CO2浓度变化对光合作用物质含量变化的影响：浓度变化对光合作用物质含量变化的影响：酶酶2C3多种酶参多种酶参加催化加催化 供氢供氢HADP PiATP供能供能还还原原（CH2O）CO2C5酶酶C C3 3还原还原不变不变（CH2O）H ATP （3）若光照不变，）若光照不变， CO2供应也不变，供应也不变，（CH2O）运输运输受阻受阻

38、，短时间短时间内其体内的内其体内的C C5 5化合物和化合物和C C3 3化合物的含量如何化合物的含量如何变化？变化？COCO2 2固定固定不变不变C3C55、光照和、光照和CO2浓度变化对光合作用物质含量变化的影响：浓度变化对光合作用物质含量变化的影响：C C3 3还原还原减弱减弱狂狂K重点重点P43拓展拓展4（CH2O）H ATP（CH2O）运输受阻运输受阻酶酶2C3多种酶参多种酶参加催化加催化 供氢供氢HADP PiATP供能供能还还原原（CH2O）CO2C5酶酶5、光照和、光照和CO2浓度变化对光合作用物质含量变化的影响：浓度变化对光合作用物质含量变化的影响：条件条件C C3 3C C

39、5 5HH和和ATPATP（CHCH2 2O O）合成量）合成量COCO2 2供应不变供应不变光光照强照强度度减减弱，弱，增加增加减少减少减减少少减减少少COCO2 2供应不变供应不变光光照强照强度度增加增加，减少减少增加增加增加增加增加增加光照不变光照不变，COCO2 2含含量量减少减少减少减少增加增加增加增加减少减少光照不变光照不变，COCO2 2含含量量增加增加增加增加减少减少减少减少增加增加光照不变，光照不变，COCO2 2供供应不变应不变，（CHCH2 2O O）运输受阻运输受阻增加增加减少减少增加增加减少减少C C5 5和和C C3 3变化变化相反相反，HH和和ATPATP变化变化

40、一致一致。各物质含量是在各物质含量是在短时间短时间内发生变化的，且是内发生变化的，且是相对含量相对含量的变化。的变化。将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的C0C02 2条件下。条件下。如果将环境中如果将环境中C0C02 2含量突然降至极低水平，此时叶肉细含量突然降至极低水平，此时叶肉细胞内的胞内的C C3 3化合物、化合物、C C5 5化合物和化合物和ATPATP含量的变化情况依次含量的变化情况依次是是( )( )A. A. 上升；下降；上升上升；下降；上升 B. B. 下降；上升；下降下降；上升；下降 C. C. 下降；上升；上升下降；上升；上升 D. D

41、. 上升；下降；下降上升；下降；下降C反馈练习反馈练习 CO2 + H2O光能光能叶绿体叶绿体(CH2O)+ O2原料原料条件条件产物产物 CO2浓度浓度 含水量含水量 光光 照照 矿质元素矿质元素 温温 度度思考：哪些外界条件会影响光合作用的进行？思考：哪些外界条件会影响光合作用的进行？光照光照气体气体温度温度水分水分矿质营养矿质营养光照强度、光照时间、光质光照强度、光照时间、光质（影响（影响_反应）反应）空气中空气中COCO2 2 浓度浓度（影响（影响_反应）反应）影响酶的影响酶的活性活性（影响（影响_反应和反应和_反应）反应）影响影响_反应、产物的运输等反应、产物的运输等影响色素的合成影

42、响色素的合成, ,从而影响从而影响_反应等反应等光合酶的数量、色素的含量等（叶绿体的数光合酶的数量、色素的含量等（叶绿体的数量、基粒的数量）量、基粒的数量）内因内因外因外因怎样才能提高光合作用强度怎样才能提高光合作用强度？ ( (五五) )光合作用的影响因素及应用光合作用的影响因素及应用主要的外界（环境）因素：主要的外界（环境）因素：光照强度、光照强度、COCO2 2 浓度、温度浓度、温度光光暗暗光光暗暗光光光光总（总（真正真正）光合速率）光合速率 = = 净（净（表观表观）光合速率）光合速率 + + 呼吸速率呼吸速率可通过测定单位时间内可通过测定单位时间内_来来定量的表示。定量的表示。但由于

43、测量时的实际情况，光合作用速但由于测量时的实际情况，光合作用速率又分为率又分为表观表观( (净净) )光合速率和真正光合速率和真正（总）（总）光合速率光合速率。原料的消耗量或产物生成量原料的消耗量或产物生成量1 1、光合作用强度（光合强度、光合作用强度（光合强度、光合速率光合速率）的表示方法）的表示方法: :CO2消耗量消耗量O2、C6H12O6的生成量的生成量(1)(1)呼吸速率呼吸速率：将植物置于：将植物置于黑暗黑暗中，测定实验容器中中，测定实验容器中O O2 2消耗消耗量量、COCO2 2释放释放量或有机物量或有机物消耗消耗量量即可表示呼吸速率。即可表示呼吸速率。(2)(2)净光合速率净

44、光合速率：在在充足光照充足光照条件下，植物同时进行光合作用和细条件下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸，胞呼吸，密闭密闭容器中容器中测得的测得的O O2 2释放释放量、量、COCO2 2吸收吸收量或有机物的量或有机物的积累积累量量称为表观称为表观（净）（净）光合速率光合速率。( (真正真正) )总光合速率总光合速率( (表观表观) )净光合速率净光合速率O O2 2 COCO2 2 C6H12O6产生量、生成量产生量、生成量 释放量释放量、增加量、增加量固定量、利用量、消耗量固定量、利用量、消耗量 吸收量吸收量、减少量、减少量制造量、产生量、合成量制造量、产生量、合成量 积累量积累量、增加量、净

45、生产量、增加量、净生产量狂狂K重点重点P45如果甲装置进行如果甲装置进行遮光遮光处理较长时间，处理较长时间，玻璃管中红色液滴移动距离的生物学玻璃管中红色液滴移动距离的生物学意义？意义？ 测定呼吸速率与净光合速率测定呼吸速率与净光合速率NaHCONaHCO3 3O2释放量：净光合速率释放量：净光合速率如果乙装置进行如果乙装置进行充足光照充足光照处理较长处理较长时间，玻璃管中红色液滴移动距离的时间，玻璃管中红色液滴移动距离的生物学意义？生物学意义？O2消耗量：呼吸速率消耗量：呼吸速率NaOHNaOH黑暗黑暗甲甲乙乙该植物的真正该植物的真正(总总) O2产生量产生量呢？呢？O2消耗量消耗量+ O2释

46、放量：总光合速率释放量：总光合速率光照光照维持维持CO2浓度浓度CO2缓冲液缓冲液总光合速率与净光合速率和呼吸速率的曲线图总光合速率与净光合速率和呼吸速率的曲线图总（真正）光合速率总（真正）光合速率 = = 净（表观）光合速率净（表观）光合速率 + + 呼吸速率呼吸速率光合作用（实际）光合作用（实际）COCO2 2消耗量消耗量= =实测的实测的COCO2 2吸收量吸收量+ +呼吸作用呼吸作用COCO2 2释放量释放量O2释释放放量量O2消消耗耗量量光合作用（实际）光合作用（实际）O O2 2产生量产生量= =实测的实测的O O2 2释放量释放量+ +呼吸作用呼吸作用O O2 2消耗量消耗量有有

47、机机物物积积累累量量有有机机物物消消耗耗量量光合作用（实际）有机物产生量光合作用（实际）有机物产生量= =实测的有机物积累量实测的有机物积累量+ +呼吸作用有机物消耗量呼吸作用有机物消耗量考考你：考考你：总光合速率总光合速率总光合速率总光合速率净光合速率净光合速率总光合速率总光合速率这株植物在光下这株植物在光下1 1小时光合作用小时光合作用共产生共产生 克葡萄糖。克葡萄糖。该叶片在该叶片在1010、50005000勒克斯的光照条件下，每小时光合作用所勒克斯的光照条件下，每小时光合作用所产产生的氧气量生的氧气量是是 mg.mg.。则。则1 1小时小时积累的葡萄糖积累的葡萄糖是是 _克。克。在在2

48、525条件下，这株植物在充分光照下条件下，这株植物在充分光照下1h1h总共制造总共制造葡萄糖葡萄糖 克。克。将某绿色植物置于密闭玻璃罩内，将某绿色植物置于密闭玻璃罩内，黑暗黑暗处理处理1h1h，罩内，罩内COCO2 2含量增含量增加加了了25mg25mg；再给以；再给以1h1h的充足的充足光照光照，罩内，罩内COCO2 2减少减少了了36mg36mg，则后一个，则后一个小时光合作用小时光合作用固定固定了了COCO2 2_mg_mg。 总光合速率总光合速率根据关键字判断是总光合速率还是净光合速率根据关键字判断是总光合速率还是净光合速率2 2、各环境因素对光合作用强度的影响、各环境因素对光合作用强

49、度的影响（1）. 光照强度光照强度对光合速率的影响对光合速率的影响光照强度与光合光照强度与光合速率速率的关系曲线分析的关系曲线分析B点：光补偿点点：光补偿点C，点：光饱和点点：光饱和点阴生植物阳生植物阴生植物阳生植物阴生植物阳生植物阴生植物阳生植物A点点CO2释放量：呼吸速率释放量：呼吸速率光合速率最大光合速率最大不进行光合作用，只进行呼吸作用不进行光合作用，只进行呼吸作用植物只从外界吸收植物只从外界吸收O O2 2，只向外界释放，只向外界释放COCO2 2C C之后：之后：A AABABB BB B之后之后C C呼吸速率光合速率呼吸速率光合速率植物从外界吸收部分植物从外界吸收部分O O2 2

50、，向外界释放部分，向外界释放部分COCO2 2呼吸速率呼吸速率= =光合速率光合速率植物不从外界吸收植物不从外界吸收O O2 2，不向外界释放，不向外界释放COCO2 2光合速率呼吸速率光合速率呼吸速率植物从外界吸收部分植物从外界吸收部分COCO2 2，向外界释放部分，向外界释放部分O O2 2影响光合速率的外界因素不再是光照强度影响光合速率的外界因素不再是光照强度C，光合速率最大时的最低光照强度光合速率最大时的最低光照强度白天光照强度在光补偿点以上（净光合速率白天光照强度在光补偿点以上（净光合速率0），植物才能生长。），植物才能生长。（净光合速率（净光合速率=0 ）（净光合速率（净光合速率0

51、 ）呼吸呼吸速率速率净光合净光合速率速率 A A点点ABAB段段B B点点B B点之后点之后考考你：考考你：甲乙丙丁分别对应曲线中的哪些点？甲乙丙丁分别对应曲线中的哪些点？狂狂K重点重点P45生产上的应用：阴生植物的生产上的应用：阴生植物的光补偿点和光饱和点光补偿点和光饱和点都较阳生都较阳生植物低，如图中虚线所示。植物低，如图中虚线所示。间间作套种、合理密植作套种、合理密植可以增加光可以增加光合作用面积、合作用面积、轮作轮作可以延长光可以延长光合作用时间合作用时间,可合理利用光能。可合理利用光能。一天的时间一天的时间光合速率光合速率O光照强度光照强度121311夏季夏季一天当中植物光合作用的情

52、况一天当中植物光合作用的情况ABCDE101514思考：思考：C点的光合速率为什么降低了？点的光合速率为什么降低了？中午温度高，蒸腾作用太强（缺水），叶片气孔大量关闭，二氧化中午温度高，蒸腾作用太强（缺水），叶片气孔大量关闭，二氧化碳供应减少，光合作用减弱。碳供应减少，光合作用减弱。（“光合午休光合午休”现象）现象）教材教材P106拓展题拓展题如图是一如图是一晴朗夏日晴朗夏日某植物光合作用强度随时间变化某植物光合作用强度随时间变化的曲线图，的曲线图，C点与点与B点相比较，叶肉细胞内的点相比较，叶肉细胞内的C 3 、C 5、ATP和和H的含量发生的变化依次的含量发生的变化依次是（是（ ）A升、升

53、、升、升升、升、升、升B升、升、降、降升、升、降、降C降、降、降、降降、降、降、降D降、升、升、升降、升、升、升反馈练习反馈练习D12级期末联考级期末联考17题题a a点：不进行点：不进行_作用，只进行作用，只进行_作用作用, ,此时此时COCO2 2释放量释放量表示表示_abab: : 呼吸速率呼吸速率_光合速率光合速率b b点：光合速率点：光合速率_呼吸速率呼吸速率, ,此时的此时的COCO2 2浓度称为浓度称为_补偿点补偿点b b之后之后: : 光合速率光合速率_呼吸速率呼吸速率, ,净光合速率净光合速率_0_0c c点点: :光合速率最大，此时的光合速率最大，此时的COCO2 2的浓度

54、称为的浓度称为_饱和点饱和点C C之后：之后：_不再是影响光合速率的因素不再是影响光合速率的因素acb （2） CO2浓度浓度对光合速率的影响对光合速率的影响关键点的含义关键点的含义CO2吸收量吸收量CO2释放量释放量呼吸呼吸光合光合COCO2 2COCO2 2生产上的应用：生产上的应用：对农田里的农作物应对农田里的农作物应“正其行，通其风正其行，通其风” ；对温室作物来；对温室作物来说，应增施农家肥料或使用说，应增施农家肥料或使用CO2发生器。发生器。呼吸速率呼吸速率光合速率光合速率最大时的最大时的最低最低COCO2 2浓浓度度COCO2 2浓度浓度呼吸呼吸速率速率净光合净光合速率速率（净光

55、合速率（净光合速率=0 ）CC提示提示：一昼夜有机物的积累量（用一昼夜有机物的积累量（用COCO2 2量表示）可表示为：量表示）可表示为：积累量积累量白天白天吸收的吸收的COCO2 2量量晚上晚上释放的释放的COCO2 2量。量。狂狂K重点重点P45当外界条件变化时，当外界条件变化时，CO2（光）补偿点（光）补偿点和和CO2（光）（光）饱和点饱和点移动规律移动规律 ： （1） 若若呼吸速率增加呼吸速率增加（温度升高到靠近最适温度）（温度升高到靠近最适温度），CO2（光）补偿点（光）补偿点应应右移右移，反之应左移。，反之应左移。（2）若呼吸速率基本不变，条件的改变）若呼吸速率基本不变，条件的改变

56、（土壤缺镁、（土壤缺镁、CO2浓度降低、光照减弱）浓度降低、光照减弱）使使光合速率光合速率降低降低时，时，CO2（光）补偿点（光）补偿点应应右移右移，反之应左移。，反之应左移。（3）条件改变（土壤缺镁、条件改变（土壤缺镁、CO2浓度降低、光照减浓度降低、光照减弱）弱） ，使，使光合速率降低光合速率降低，则，则CO2（光）（光）饱和点饱和点左移左移，反，反之右移。之右移。 (4)阴生植物与阳生植物相比，阴生植物与阳生植物相比，CO2（光）补偿点和饱（光）补偿点和饱和点和点都相应向都相应向左移左移动。动。反馈练习：反馈练习：如图为某植物在如图为某植物在25不同光照强度下光合作不同光照强度下光合作用

57、强度的曲线，如果已知植物光合作用和呼吸作用的最适用强度的曲线，如果已知植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为温度分别为25 和和30 。如果如果 将温度从将温度从25 提高到提高到30 时时 降低二氧化碳的浓度降低二氧化碳的浓度 如果图中是阳生植物，那么改成如果图中是阳生植物，那么改成阴生植物时阴生植物时a、b、c、将怎样移动？将怎样移动？abCc 下移下移右移右移左下移左下移不变不变右移右移左下移左下移上移上移左移左移左下移左下移C左移左移左移左移左移左移 （3）温度对光合速率的影响）温度对光合速率的影响关键点的含义：关键点的含义：光合作用是在酶催化下进行光合作用是在酶催化下进行的，的，温度

58、直接影响温度直接影响光合光合酶的活酶的活性。性。一般植物在一般植物在1035 条条件件下正常进行光合作用，其中下正常进行光合作用，其中AB段（段（1035 ）随温度的）随温度的升高光合作用逐渐加强，升高光合作用逐渐加强，B点点（35 ）以后酶活性下降，光）以后酶活性下降，光合作用开始下降，合作用开始下降，50 时光合时光合作用完全停止。作用完全停止。生产上的应用：生产上的应用：温室栽培植物时，白天温室栽培植物时，白天调到光合作用调到光合作用最适最适温度温度，以以提高提高光合速率光合速率；晚上适当晚上适当降温降温，以，以降低细胞呼吸降低细胞呼吸速率速率，保证植，保证植物物有机物有机物的积累的积累

59、。N：光合酶及：光合酶及H和和ATP、叶绿素的重要组分、叶绿素的重要组分P： H和和ATP的重要组分的重要组分Mg：叶绿素的重要组分：叶绿素的重要组分K：促进光合产物（糖类）向贮藏器官运输：促进光合产物（糖类）向贮藏器官运输（4）矿质元素）矿质元素在生产上的应用在生产上的应用：合理施肥，避免：合理施肥，避免“烧苗烧苗”。（5）水分）水分既是反应物又是良好溶剂，且参与有机物运输，又影响既是反应物又是良好溶剂，且参与有机物运输，又影响气孔关闭，间接影响气孔关闭，间接影响CO2的供应。的供应。在生产上的应用在生产上的应用：合理灌溉，避免：合理灌溉，避免“涝死涝死”。矿质元素矿质元素光合速率光合速率在

60、一定范围内，增大土壤中矿质元素的供应，可提高光合速率，在一定范围内，增大土壤中矿质元素的供应，可提高光合速率，但超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高而导致光合速率下降。但超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高而导致光合速率下降。（6）. 多因子影响多因子影响 关关键键点点含含义义P点：此点之前，限制光合作用速率的因素为点：此点之前，限制光合作用速率的因素为横坐标所表示横坐标所表示的因子的因子，随着该因子的不断加强，光合作用速率不断加快；，随着该因子的不断加强，光合作用速率不断加快；Q点：此点时，横坐标所表示的因子不再是影响光合作用速点：此点时，横坐标所表示的因子不再是影响光合作用速率的因素，影响